Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» Модуль 2 Методические основы и структура энергетического обследования объектов Лекции 7-13

Энергоаудит (энергетическое обследование) проводится в соответствии с Федеральным законом «Об энергосбережении» 28-ФЗ от Обязательным энергетическим обследованиям подлежат организации если годовое потребление ими энергетических ресурсов составляет более шести тысяч тонн условного топлива или более одной тысячи тонн моторного топлива. Основные предпосылки энергоаудита: Экономические (рост цен и тарифов на энергетические ресурсы); Политические (требования законодательства, международные и национальные программы по энергосбережению); Технологические (возникновение высокоэффективных и дорогостоящих технологий); Социальные (развитие методов менеджмента направленных на эффективное использование энергоресурсов). Основные задачи энергоаудита: установление фактического состояния энергопотребления и энергоиспользования на предприятии; определение рациональных размеров энергопотребления при генерировании и транспорте энергии, а также в производственных процессах и установках; выявление причин возникновения, определение значений потерь и резервов экономии ТЭР; разработка рекомендаций по повышению эффективности использования ТЭР. Лекция 7

Шесть видов энергетических обследований организаций: предпусковое и предэксплуатационное; первичное; периодическое (повторное); внеочередное; локальное; экспресс-обследование. Схема реализации энергосберегающих мероприятий

Экспресс-обследование Цель: Выявить наличие и оценить величину потенциала энергосбережения; Выявить возможность снижения финансовых затрат на энергоносители; Наметить основные направления энергосбережения на предприятии. Экспресс-обследование включает: ознакомление с предприятием, сбор более подробной информации. Углубленный энергоаудит Более точную оценку потенциала энергосбережения; Разработку направлений и технических решений по рациональному пользованию и энергосбережению; Создание предпосылок для подготовки комплексного долговременного плана реализации энергосбережения на предприятий. Особенности углубленного энергоаудита: 1. Устанавливается не только фактическое энергопотребление, но и проводится расчетная оценка необходимого энергопотребления с учетом нормированных потерь энергии по всей технологической цепочке предприятия. 2. Подробное рассмотрение и анализ отдельных систем производства и распределение энергоносителей 3. Разработка не только направлений энергосбережения, но и технических решений, их реализующих.

Энергетические обследования, инструментальный баланс потребления энергоресурсов Структура энергетического паспорта образовательного учреждения (ОУ): титульный лист и общие сведения об объекте энергетического обследования– приложения 1, 2; сведения об оснащенности приборами учета по форме согласно приложению N 3; сведения об объеме используемых энергетических ресурсов по нормам согласно приложениям NN ; сведения о показателях энергетической эффективности по форме согласно приложению N 13; сведения о величине потерь переданных энергетических ресурсов и рекомендации по их сокращению (для организаций, осуществляющих передачу энергетических ресурсов) по формам согласно приложениям NN ; потенциал энергосбережения и оценка возможной экономии энергетических ресурсов по форме согласно приложению N 20; перечень типовых мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности по форме согласно приложению N 21; сведения о кадровом обеспечении мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности по формам согласно приложениям N Лекция 8

Состав первичной информации по энергопотреблению: Общая информация о ОУ (структура, ситуационный план размещения зданий и сооружений, сведения о численности, проектная документация по зданиям) Сведения по энергопотреблению и финансовым затратам Сведения об источниках энергоснабжения и энергоносителях Сведения об учете потребления энергоресурсов Сведения об энергопотребляющем оборудовании

Расчет балансов энергопотребления и воды Энергобаланс – баланс добычи, переработки, транспортировки, преобразования, распределения и потребления всех видов энергетических ресурсов и энергии в производстве. Приходная часть энергобаланса содержит количественный перечень энергии, поступающей посредством различных энергоносителей (ископаемое топливо и ядерное горючее, газ, пар, вода, воздух, электрическая энергия). Расходная часть энергобаланса определяет расход энергии всех видов во всевозможных ее проявлениях, потери при преобразовании энергии одного вида в другой при ее транспортировке, а также энергию, накапливаемую (аккумулируемую), в специальных устройствах (например, гидроаккумулирующих установках). Главная цель электробаланса – определение степени полезного использования электроэнергии и поиск путей снижения потерь, рационализации электропотребления

Основные вида электробалансов: 1) фактические, отражающие сложившиеся в цехе или на предприятии производственные условия; 2) нормализованные, учитывающие возможности рационализации и оптимизации электропотребления и снижения потерь в механизмах и электрических сетях; 3) перспективные, составляемые с учетом прогнозируемого развития производства и его качественных изменений на ближайший период (до 5 лет) или на более длительный срок. Задачи составления электробаланса: нахождение расхода электроэнергии по статьям 2, 3, 4, 5 с тем, чтобы выделить расход на основную продукцию предприятия; определение действительных удельных норм расхода электроэнергии на единицу продукции предприятия; выявление возможности сокращения как непроизводительных расходов электроэнергии (ст. 2, 3, 4, 5), так и расходов на выпуск основной продукции путем проведения различных мероприятий, совершенствующих технологический процесс.

Текущие резервы экономии энергии: ΔWT = (ΔWqoi – ΔWhi) где п – число мероприятий, направленных на снижение потерь; ΔWqoi и ΔWhi потери электроэнергии в каждом i-м объекте соответственно до и после проведения мероприятий. Перспективные резервы WЭК: ΔWп = ΔWhi - ΔWэкi В зависимости от назначения энергетические балансы могут характеризоваться следующими показателями: расчетным периодом (отчетные балансы по фактическим данным за прошлый период, плановые на ближайший планируемый период с учетом заданий по снижению затрат энергии, проектные, составляемые при проектировании объекта и т.д.); стадией энергетического потока (производство, преобразование, распределение, конечное использование энергетических ресурсов); видом энергоносителя (например, частные энергобалансы по отдельным видам потребляемых энергоносителей, сводные энергобалансы по суммарному потреблению энергии).

Эффективность использования энергии в установке можно охарактеризовать коэффициентом полезного действия (КПД), который определяется по формуле: h = Эпол / Эподв, где: Эпол - количество полезно использованной энергии; Эподв – количество подведенной энергии.

Составление энергетического паспорта объекта Этап предварительного обследования Методология проведения энергоаудита: предварительный энергоаудит (предаудит); энергоаудит первого уровня – расчет энергопотребления и затрат; энергоаудит второго уровня. Стадии предварительного аудита: первоначальная беседа с первыми руководителями; знакомство с предприятием; анализ заключенных предприятием договоров энергоснабжения. Лекция 9

Энергоаудит первого уровня – расчет энергопотребления и затрат Основные виды работ: ознакомление с предприятием, сбор и анализ имеющейся на предприятии полезной для энергоаудита информации; выявление возможного потенциала энергосбережения на предприятии. Основные этапы энергоаудита первого уровня: 1) сбор первичной информации; 2) анализ энергоэкономических показателей промышленного предприятия; 3) выбор объектов аудита; 4) подготовка заключения об основных итогах первичного энергоаудита. Результат первого этапа: общая стоимость затрат предприятия на энергоресурсы, расходы на воду, стоки и канализацию; структура затрат по энергоносителям; сезонные изменения в потреблении и стоимости; структура цен на каждый энергоресурс.

1) Состав первичной информации: общие сведения о предприятии; фактические отчетные данные по энергопользованию и выпуску продукции в текущем и базовом году (по месяцам); перечень основного энерготехнологического оборудования; технические и энергетические характеристики установок; технико-экономические характеристики энергоносителей, используемых на предприятии; сведения о подстанциях, источниках тепло-, водоснабжения, сжатого воздуха, топливоснабжения. 2) Анализ энергоэкономических показателей предприятия: количественные характеристики производства продукции за последние 2–3 года по месяцам; себестоимость продукции, в том числе затраты на топливо, электрическую и тепловую энергию, воду на момент проведения обследования; энергоемкость продукции; удельная энергоемкость продукции по месяцам; удельные расходы энергоресурсов на основные виды продукции по месяцам; среднегодовая численность работников предприятия, в том числе производственный и управленческий персонал, персонал энергослужбы.

Этап инструментального обследования Лекция 10 Трехфазный портативный анализатор электроэнергии AR.5 Газоанализатор Quintox 9106Пирометр Fluke Ультразвуковой расходомер Portaflow 300 Тепловизор Land Cyclops Ti-8140 Цифровой термометр Comark N9008

Тепловизионное обследование Обследование выявляет: недостаточное утепление строительных конструкций, дефекты кирпичной кладки, нарушения в швах и стыках между сборными конструкциями, дефекты перекрытий, утечки тепла через окна и остекленные участки зданий в результате плохого монтажа или производственных дефектов, утечки тепла через системы вентиляции, участки зданий с повышенным содержанием влаги.

Портативные электроанализаторы Применяются для решения различных задач: - обследование предприятий (энергоаудит); - определение причин отказов оборудования; - оптимизация графиков энергопотребления; - подбор энергоснабжающего оборудования; - проектирование помехозащитных систем; - выбор компенсаторов реактивной мощности; - заключение договоров на энергоснабжение; - проверка счетчиков электроэнергии Измеряются и записываются в память следующие параметры: - напряжения каждой фазы и среднее; - токи каждой фазы и средний; - частота сети; - cos в каждой фазе; - трехфазный коэффициент мощности; - активная, индуктивная и емкостная мощности по фазам и суммарно; - активная, индуктивная и емкостная (потребленная и выданная) энергии.

Этап составление отчета и паспорта Энергетический паспорт включает в себя: основные сведения об энергохозяйстве предприятия и его топливно-энергетическом балансе; информацию о балансах различных систем энергоснабжения, приводятся удельные величины энергопотребления оборудования; описывается основное оборудование, включая год выпуска, время работы в году, КПД и т. д. К энергетическому паспорту прилагается отчет, который включает следующие разделы: Методическое и инструментальное обеспечение энергетического обследования; Методическое обеспечение энергетического обследования; Инструментальное обеспечение энергетического обследования; Программа энергетического обследования; Анализ и оценка системы отопления; Система отопления объекта обследования; Тепловизионное обследование объекта обследования; Определение удельной тепловой характеристики объекта обследования; Система отопления объекта обследования; Тепловизионное обследование здания объекта обследования; Определение удельной тепловой характеристики объекта обследования; Обследование системы электроснабжения и освещения объекта обследования; Система электроснабжения объекта обследования; Анализ качества электроэнергии. Лекция 11

Рекомендации по энергосбережению К общим рекомендациям относятся: назначение в образовательных учреждениях ответственных за контролем расходов энергоносителей и проведения мероприятий по энергосбережению; создание специализированных «энергобюро» при крупных образовательных учреждениях; совершенствование порядка работы организации и оптимизация работы систем освещения, вентиляции, водоснабжения; соблюдение правил эксплуатации и обслуживания систем энергоиспользования и отдельных энергоустановок, введение графиков включения и отключения систем освещения, вентиляции, тепловых завес и т. д.; организация работ по эксплуатации светильников, их чистке, своевременному ремонту оконных рам, оклейка окон, ремонт санузлов и т. п.; ведение разъяснительной работы с учащимися и сотрудниками по вопросам энергосбережения; проведение периодических энергетических обследований, составление и корректировка энергетических паспортов; ежеквартальная проверка и корректировка договоров на энерго- и ресурсопотребление с энергоснабжающими организациями. Лекция 12

Системы отопления Среднезатратные энергосберегающие мероприятия в системах отопления: снижение потерь тепла с инфильтрующим воздухом путем уплотнения оконных и дверных проемов. Данные потери достигают 20 %; снижение трансмиссионных потерь через оконные проемы путем установки штор из пленки ПВХ в межрамном пространстве окон. Трансмиссионные потери тепла через окна составляют 15 – 30 %. Высокозатратные энергосберегающие мероприятия в системах отопления: оснащение всех систем теплоснабжения счетчиками расходов. снижение теплопотребления за счет автоматизации систем отопления. улучшение тепловой изоляции стен, полов и чердаков. Системы горячего водоснабжения Высокозатратные энергосберегающие мероприятия в системах горячего водоснабжения оснащение систем горячего водоснабжения счетчиками расходов горячей воды; снижение потребления за счет оптимизации расходов и регулирования температуры.

Системы вентиляции и кондиционирования Основные мероприятия по экономии энергии в системах вентиляции: замена старых вентиляторов новыми, более экономичными; внедрение экономичных способов регулирования производительности вентиляторов; блокировка вентиляторов тепловых завес с устройствами открывания и закрывания ворот; отключение вентиляционных установок во время отсутствия людей на работе; устранение эксплуатационных дефектов и отклонений от проекта; внедрение автоматического управления вентиляционными установками. Основные мероприятия по экономии энергии в системах кондиционирования: включение кондиционера только тогда, когда это необходимо; исключение переохлаждения и перегрева воздуха в помещении; уменьшение до минимума уставки на охлаждение и нагревание воздуха; уменьшение количества свежего и отработанного воздуха в помещениях; поддержание в рабочем состоянии регуляторов, поверхностей теплообменников и оборудования; исключение просачивания воздуха из некондиционируемых помещений; уменьшение утечки в клапанах; минимизировать количество воздуха, подводимого к помещению; использовать регенерацию энергии, между потоками отработанного и свежего воздуха.

Системы водоснабжения Среднезатратные энергосберегающие мероприятия в системах водоснабжения уменьшение при ремонтах сопротивления трубопроводов, путем устранения прямых и острых углов; уменьшение излишней запорной арматуры; своевременная замена изношенных участков. Системы электроснабжения Беззатратные и низкозатратные энергосберегающие мероприятия: контроль показателей качества электрической энергии (отклонение напряжения, колебания напряжения, несинусоидальность напряжения, несимметрия напряжения); уменьшение числа нагревательных приборов.

Системы освещения Основные мероприятиям по энергосбережению в осветительных установках: дальнейшее сокращение области применения ламп накаливания и замена их люминесцентными. применение люминесцентных ламп белого цвета типа ЛБ или ЛБЦТ, имеющих более высокую светоотдачу. постепенное внедрение энергоэкономичных люминесцентных ламп: 18 Вт вместо 20; 36 Вт вместо 40; 58 Вт вместо 65. применение компактных люминесцентных ламп типа КЛ. применение систем освещения, наиболее целесообразных для данных условий зрительной работы. повышение КПД существующих светильников вследствие их регулярной чистки. повышение эффективности использования отраженного света. замена электромагнитных пускорегулирующих устройств на электронные позволяет на 11 % снизить расходы электроэнергии при люминесцентных светильниках. автоматизация управления освещением

Рекомендации по представлению в отчете к энергетическому паспорту энергоэффективных мероприятий 1)Наименование проекта. 2)Цель проекта. Формулируется цель проекта. 3)Описание существующего положения. 4)Описание проекта. 5) Расчет затрат на реализацию проекта. 6) Расчет экономии энергоресурсов и срока окупаемости проекта. 7) Календарный план работ по проекту.

Нормирование и приборный учет потребления энергоресурсов Расчет нормативного электропотребления по удельным характеристикам годовой нормативный расход электроэнергии удельные потери энергоэффективности при отпуске тепла котельной топливный эквивалент потенциала энергосбережения () в пересчете на условное топливо (т у.т.) Измерительная аппаратура должна удовлетворять следующим общим требованиям: все приборы должны быть поверены и иметь аттестацию органов Госстандарта; погрешность измерения параметров должна составлять не более: по расходам электроэнергии 1,5 %; по измерению токов 5 %; по показателям качества электроэнергии: отклонение напряжения 0,5 %; доза фликера 5 %. Лекция 13